13332

Теоретичне дослідження параметрів термоелектричних речовин при наявності виродження електронного газу

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Звіт до лабораторної роботи № 5 Теоретичне дослідження параметрів термоелектричних речовин при наявності виродження електронного газу Мета роботи Розрахувати основні параметри термоелектричних матеріалів при наявності виродження електронною газу. Методика...

Украинкский

2013-05-11

88 KB

0 чел.

Звіт

до лабораторної роботи № 5

Теоретичне дослідження параметрів термоелектричних речовин при наявності виродження електронного газу

Мета роботи

Розрахувати основні параметри термоелектричних матеріалів при наявності виродження електронною газу.

Методика виконання роботи

В загальному випадку, який застосовується як для не виродженого, так і для виродженого електронного газу в напівпровідниках, формули для знаходження термоелектричних властивостей можуть бути записані наступним чином:

  1.  Випадок розсіювання на коливаннях постійної частоти (при  )

(1)

Теплопровідність  складається з теплопровідності кристалічної гратки  та теплопровідності , що створюється електронами. Остання пропорційна електропровідності , де коефіцієнт ВідеманаФранца:

(2)

де   приведений хімічний потенціал, довжина вільного пробігу,  та інтеграли Фермі.

З формули для коефіцієнта  в законі ВідеманаФранца можна отримати такі граничні значення: у класичному випадку , що дає  або ; при повному виродженні .

У проміжному випадку слабкого виродження для  потрібно користуватися загальною формулою.

  1.  Загальний випадок обєднує всі види розсіяння, крім розглянутого вище ():

(3)

(4)

(5)

де   інтеграли Фермі,   концентрація носіїв струму в зоні провідності та   довжина вільного пробігу.

Формулу для коефіцієнта  в законі ВідеманаФранца в загальному випадку можна записати так

(6)

Можна показати, що в граничних випадках отримуються такі значення в класичному випадку , а при повному виродженні .

У випадку початку виродження для обчислення коефіцієнта  потрібно користуватися загальною формулою.

Таким чином, комбінуючи наведені вище вирази та користуючись функцій Фермі можна теоретично з врахуванням виродження обчислити значення термоелектричних величин чи їх комбінацій в залежності від  або концентрації .

Порядок виконання лабораторної роботи

1. Розробити алгоритм розрахунку кінетичних коефіцієнтів термоелектричного матеріалу , , σ.

2. Реалізувати алгоритм в пакеті прикладних комп’ютерних програм MathCad.

3. Побудувати графік залежності кінетичних коефіцієнтів ,  ,  і добротності Z від концентрації носіїв струму n.

4. Побудувати графік залежності кінетичних коефіцієнтів ,  ,  і добротності Z від .

5. Знайти оптимальні значення n та , при якій добротність Z буде максимальною.

6. Зробити аналіз отриманих результатів.

4. Оформити роботу.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76223. Основи культури мовлення 23.33 KB
  Мова – це суспільне явище, засіб формування, становлення особистості, пізнання й освоєння світу, засіб спілкування між людьми, передання і набуття досвіду. За тлумачним словником української мови мова – сукупність довільно відтворюваних загальноприйнятих у межах даного суспільства...
76224. Пересветов Иван Семенович 18.58 KB
  Пересветов провел в военных походах служа наемником польского короля участвовал в войнах Фердинанда I Чешского и Яноша Запольни за венгерскую корону побывал в Венгрии и Молдавии.
76225. Преступность несовершеннолетних 29.63 KB
  Преступность несовершеннолетних, является составной частью преступности вообще, но и имеет свои специфические особенности, что позволяет рассматривать ее в качестве самостоятельного объекта криминологического изучения.
76226. Охорона навколишнього середовища. Законодавство України про збереження довкілля і безпеку життєдіяльності людини 29.38 KB
  Законодавство України про збереження довкілля і безпеку життєдіяльності людини Становлення суверенної України повинно супроводжуватися створенням безпечного стану довкілля виробництва побутових умов для життєдіяльності людини.
76227. Обучение основам методики оценки и коррекции телосложения 34.61 KB
  Такое же сильное давление между двумя позвонками возникает когда человек сидит наклонившись вперед не опираясь на руки. Если же опираться на руки положив их на стол или спинку стула нагрузка на верхнюю часть туловища снижается и тем самым уменьшается давление на позвонки.
76228. ШАРОВАЯ МОЛНИЯ: МИФ ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ? 72.5 KB
  Шаровая молния — светящийся сгусток горячего газа, изредка появляющийся в грозовых погодных условиях. Это явление до конца не изучено, но активно изучается. На сегодняшний день ясно, что шаровая молния - просто красочное атмосферное явление, проявление атмосферного электричества...
76229. Государственная регистрация прав 89.78 KB
  Основания для отказа или приостановления государственной регистрации. Совершение надписей на правоустанавливающих документах и выдача удостоверений о произведенной государственной регистрации.
76230. Спектр плотности мощности и его связь с функцией корреляции 94.43 KB
  В процессе обработки и анализа физико-технических данных обычно приходится иметь дело с тремя типами сигналов, описываемых методами статистики. Во-первых, это информационные сигналы, отображающие физические процессы, вероятностные по своей природе, как, например...